Supravodivost při pokojové teplotě se blíží

Pavel Houser , 27. July 2019 06:30 0 komentářů
Rubriky: Science
Supravodivost při pokojové teplotě se blíží

Několik výzkumů podstatně zvedlo maximální teplotu, při níž funguje supravodivost. I když příslušné látky vyžadují pro změnu obří tlaky, i tak jsou výsledky vědeckých studií nadějné. Přitom v oblasti supravodivosti jsme se v poslední době dočkali i řady dalších zajímavých objevů.

Hydridy uranu

V elektronice se běžně používá supravodivost při -183 °C, kdy už stačí systém chladit kapalným dusíkem. Nejčastěji se zde uplatňují sloučeniny na bázi YBaCuO nebo LaBaCuO. V roce 2015 se došlo k tehdejší rekordní hodnotě -70 °C u sloučeniny síry a vodíku H3S, ovšem vyžadovalo to tlak 1,5 milionu atmosfér. Rovněž další studie demonstrují supravodivost na sloučeninách se značně exotickými vzorci, které bychom v učebnicích chemie nenašli a dle běžných pravidel chemického názvosloví ani nedokázali pojmenovat. Tak např. Artem R. Oganov, Ivan Kruglov a jejich kolegové z Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT), čínských a amerických vědeckých institucí připravili 13 nových hydridů uranu se vzorci jako UH7 a UH8, které by podle simulací měly být kandidáty na supravodivost těsně pod 0 ºC.

...a lanthanu

Na George Washington University se dostali dále, namísto simulací až k opravdu změřeným vlastnostem. Pracovali s hydridem lanthanu o vzorci LaH10. Maddury Somayazulu a jeho kolegové ve studii publikované ve Physical Review Letters uvedli, že příslušný hydrid lanthanu je supravodivý při teplotě 260 K, tj. -13 ºC, následně se podařilo příslušného fázového přechodu k supravodivosti u látky docílit i při teplotě ještě o 20 stupňů vyšší, tedy 7 ºC (symbolické: supravodivost poprvé nad nulou). Požadovaný tlak je v tomto případě 2 miliony atmosfér. Problémem je samozřejmě sloučeninu LaH10 vůbec připravit, vyžaduje to opět obří tlak dosažený pomocí diamantové kovadliny a pak směs lanthanu a vodíku zahřívat.

Skupenské přeměny

Silné magnetické pole dokáže vypnout supravodivost i při velmi nízkých teplotách. Supravodič se v takovém případě mění na izolant. Vědci z Tokyo Institute of Technology, The University of Tokyo a Tohoku University popsali dosud neznámý mezistav, kdy fázový přechod má dva stupně. V supravodivé fázi v látce existují páry elektronů, které spolu navíc vykazují kolektivní chování (tečou jako celek). U dvoudimenzionální formy sloučeniny NbSe2 (selenid niobu) se ukázalo, že páry elektronů mohou přetrvávat, i když magnetické pole již proniká dovnitř materiálu. Mezi supravodičem a izolantem tak byla objevena další fáze, kterou vědci označují jako Boseho kov.

...a superizolátory

Supravodič se fázovou změnou přeměnit nejen na izolant běžných vlastností, ale i na tzv. superizolant. V tomto případě na rozdíl od běžného konce supravodivosti přetrvávají Cooperovy páry elektronů. Na Argonne National Laboratory (spadá pod Ministerstvo energetiky USA) přišli nedívno s tím, že tyto páry mohou fungovat obdobně jako kvarky v protonu či neutronu. Pokud budeme chtít oba elektrony od sebe roztrhnout, dojde ke zvláštnímu jevu – čím dále se nám je od sebe podaří vzdálit, tím bude síla mezi nimi vzrůstat, což má být analogií silné interakce v atomovém jádře.

Superizolátory byly jako zvláštní forma hmoty předpovězeny teprve v roce 1996 a jejich realizaci se vědci přiblížili až v roce 2008 u filmů z nitridu titanitého TiN. Autoři nového výzkumu navrhují, že některé vlastnosti kvarků, které nedokážeme přímo pozorovat, bychom údajně mohli odhalit na základě analogie – srovnáním s chováním párů elektronů v superizolátoru.

Zdroj: Phys.org, ScienceDaily a další


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Počítačové hry v hlavě – a to dokonce multiplayer

Pavel Houser , 03. August 2019 06:30
Pavel Houser

Tetris v podání vědců z University of Washington připomíná málem telepatii – jeden z hráčů vidí pada...

Více



Kalendář

25. 08.

29. 08.
VMworld US 2019
05. 09.

06. 09.
Technical Computing Camp 2019
06. 09.

11. 09.
IFA 2019
RSS 

Zprávičky

Na webu Amazonu se prodávaly tisíce problémových produktů

ČTK , 25. August 2019 08:00

Američtí technologičtí giganti ztratili kontrolu nad svými platformami. Amazon se čím dál víc vyvíjí...

Více 0 komentářů

Huawei uvádí na Ascend 910, procesor pro AI

Pavel Houser , 24. August 2019 08:00

Huawei uvedla procesor Ascend 910 a MindSpore, framework pro výpočty související s umělou inteligenc...

Více 0 komentářů

VMware koupí Pivotal Software a Carbon Black za téměř 5 miliard dolarů

ČTK , 23. August 2019 10:05

Kontrolním akcionářem VMware i Pivotal Software je Dell. ...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Ostravský startup vyvíjí virtuální realitu pro výrobní firmy

ČTK , 23. August 2019 10:04

Produkty firmy už používají například společnosti Continental nebo Tieto. ...

Více 0 komentářů

Regulátoři EU zkoumají plány Facebooku na digitální měnu

ČTK , 23. August 2019 08:00

Facebook ujišťuje, že nebude mít přístup k údajům o transakcích s novou měnou....

Více 0 komentářů

Nad rámec rozpočtů půjde na digitalizaci příští rok 492 mil. Kč

ČTK , 22. August 2019 10:00

Do roku 2021 má plně fungoval portál občana, tak, aby lidé s novými občanskými průkazy mohli řešit v...

Více 0 komentářů

Amazon pokračuje v náboru pro centrum v Dobrovízi, zvyšuje mzdy

ČTK , 22. August 2019 09:00

Amazon nyní nabírá pracovníky pro distribuční centrum, a to i na kvalifikované pozice....

Více 0 komentářů